人教版九年级物理上学期18.3测量小灯泡的电功率

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名称 人教版九年级物理上学期18.3测量小灯泡的电功率
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2020-08-29 19:47:38

文档简介

人教版九年级物理上学期18.3测量小灯泡的电功率
一、单选题
1.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是(  )
A.手移动变阻器的滑片,眼观电流表
B.手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】由于滑动变阻器的作用是调节小灯泡两端的电压,故在用手调节滑动变阻器的滑片时,眼睛应观察电压表示数的变化,当电压表示数达到小灯泡的额定电压时,再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。故选B
【分析】用手调节滑片时,眼要观察电压表的示数,伏安法测功率考查的重点在实验的原理、电路图、实物图、电表读数及额定功率的计算这几个方面。
2.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是下述的哪种(  )
A.变阻器总阻值太大 B.电压表量程太大
C.灯泡灯丝断开 D.电源电压太低
【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A、如果其它元件规格符合要求的情况下,滑动变阻器总阻值太大,当滑动变阻器阻值变小时,电压表示数能达到灯泡的额定电压值,不符合题意;B、电压表量程太大,只是指针偏转角度小,能使电压表达到灯泡的额定电压,不符合题意;C、小灯泡灯丝断开,电路开路灯泡不发光,不符合题意;D、如果电源电压太低,低于灯泡的额定电压,即使滑动变阻器连入电路的阻值为零时,电压表示数也不会达到灯泡额定电压,符合题意。故选D
【分析】首先确定这里的电路连接是正确的,不是连接故障问题,而是器材的规格问题,从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑。影响电压表的示数的原因只有两个,一是电源电压的大小,二是变阻器的阻值,因此,在阻值调节后仍不能达到额定电压,就说明电源电压可能太低了。
3.(2019·惠州模拟)13班的物理学霸邱浩威同学学习刻苦,善于思考,一次在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接,电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源两端的电压为6V且保持不变,电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器 的最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为0.5A.将A并关S闭合后,要保证电路中各个零件正常工作,以下说法正确的是(  )
A.通过电阻R的电路最大值为0.4A
B.滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω
C.电压表示数最大的变化量为2V
D.整个电路消耗的最大功率为1.8W
【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图知,R与R0串联在电路中,电流表测电路中电流,电压表测R两端电压.
电压表量程0 3V,当其示数最大时,通过R电流最大,电路中电流最大,
所以I最大= = =0.3A<0.5A,串联电路中电流处处相等,所以满足小于变阻器允许通过的最大电流,所以通过R的最大电流值也是0.3A,故A不符合题意;此时变阻器连入的阻值最小,由串联电路特点和欧姆定律可得其最小值为:R0最小= R= 10Ω=10Ω,故B不符合题意;
此时电路消耗的电功率最大,由P=UI可得:P最大=UI最大=6V×0.3A=1.8W,故D符合题意;(2)当变阻器连入电路的阻值最大时,电路中电流最小,由欧姆定律可得:I最小= = =0.2A,此时电压表示数最小:UR最小=I最小R=0.2A×10Ω=2V,所以电压表示数最大的变化量为3V 2V=1V,故C不符合题意.
故答案为:D.
【分析】(1)已知电阻R0允许消耗的最大电流,由串联电路特点和电流表量程分析可得通过R的最大电流;此时变阻器连入阻值最小,电路消耗功率最大,由欧姆定律和P=UI计算R0的最小值以及电路的功率最大值;根据欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻;滑动变阻器消耗最大功率时的电阻,根据串联电路特点和欧姆定律,利用P=I2R求出最大功率的表达式,求出最大功率;(2)当滑动变阻器全部接入电路时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流,求出电压表的示数,从而得出电压表示数最大的变化量;根据以上得出答案.
4.(沪科版物理九年级上学期 16.3 测量电功率 同步练习)如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分,其中小灯泡的铭牌不清,根据此图,可以直接研究的问题是(  )
A.测小灯泡正常发光的电阻 B.测小灯泡的实际电功率
C.测小灯泡消耗的电能 D.测小灯泡产生的热量
【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:A、据图能看出,该题能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流来,故据公式R=可以计算出灯泡的实际电阻,由于电阻受温度的影响,故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的,故该选项错误;
B、知道灯泡的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率,故该选项正确;
C、由于在测量小灯泡消耗的实际电能,需要用到时间,故在这里没有涉及到时间,故该选项错误;
D、由于在测量小灯泡消耗的实际热量,需要用到时间,故在这里没有涉及到时间,故该选项错误;
故选B.
【分析】(1)电阻的大小受温度的影响,在不同温度下,导体的电阻的大小是不同的;
(2)知道用电器的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出实际功率;
(3)据公式Q=I2Rt和W=UIt可知,若想计算出小灯泡消耗的电能和产生的热量必须要知道通电时间.
5.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”,他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡.将两灯串联起来,按照如图所示的电路开始了实验探究,闭合开关后,看见灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是(不考虑灯丝电阻值随温度的变化)(  )
A.R1>R2,P1>P2 B.R1<R2,P1<P2
C.R1>R2,P1<P2 D.R1<R2,P1>P2
【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,因为灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,所以L2的实际功率比L1的实际功率大.
由于两灯是串联,我们根据P=I2R可知,在电流相同的情况下,用电器的电功率与阻值成正比,所以R2>R1.
因为两灯的额定电压U相同,根据P=可知,电功率与电阻成反比.由于R1<R2,所以P1>P2.
故选 D.
【分析】由两个灯泡的亮度情况得出二者的电功率关系,然后根据P=I2R得出二者的电阻关系,最后根据P=得出二者的额定功率关系.
6.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表.分析数据得到的下列结论,正确的是(  )
电压U/V 1.5 2 2.5 3
电流I/A 0.25 0.29 0.32 0.35
A.灯丝的电阻随电压增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A、由表中数据可知,随电压U的增大, 逐渐变大,即灯丝电阻随电压增大而增大,故A错误;B、由表中数据知,灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.32A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W,故B正确;C、灯泡在额定电压下的功率为额定功率,不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率,故C错误;D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大,不是定值,由 可知:通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,故D错误。故选B
【分析】根据表中数据,找出电压与对应的电流,求出 ,从而得出电阻随电压变化的关系,并判断通过灯泡的电流与它两端的电压是否成正比;灯泡在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据找出灯泡额定电压对应的电流,然后由公式P=UI求出灯泡的额定功率。
7.下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1. 2kW·h的是(  )
A.电视机 B.电冰箱 C.空调 D.台灯
【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】空调的功率大约是1000W,电冰箱的功率大约是100W;电视机的功率大约是200W;台灯的功率大约是20W;正常工作一小时耗电接近1. 2kW·h,此用电器的功率是1200W。
故选C。
【分析】在此题中了解用电器的功率是解决此题的关键。
二、填空题
8.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)伏安法测小灯泡电功率的实验原理是   .用   测出小灯泡两端的电压,用   测出通过小灯泡的电流,然后根据公式算出相应的功率;要测小灯泡的额定功率,可以用调节灯泡两端   的电压,使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压,读出此时的电流表的示数,就可以算出额定功率,此时灯泡   (选填“正常”或“不正常”)发光。
【答案】P=UI;电压表;电流表;滑动变阻器;正常
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】用电压表测灯的电压,用电流表测灯的电流,故实验原理是P=UI。测量小灯泡的额定功率是,可以调节滑动变阻器接入电路中的阻值,从而改变灯泡两端的电压,当灯泡两端的电压为额定电压时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的功率为额定功率。故答案为P=UI,电压表,电流表,滑动变阻器,正常
【分析】测电功率的实验原理:P=UI,根据测电功率的实验原理可知,用电压表测量灯泡两端电压,电流表测量通过灯泡中的电流。测小灯泡额定功率时,移动滑片的位置,使电压表的示数等于灯泡的额定电压,灯泡只有在额定电压下工作时,才称为正常工作。
9.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)在测定小灯泡功率的实验中,连接电路时,开关应处于   (填“断开”或“闭合”)状态,闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处在   位置。
【答案】断开;阻值最大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】实物电路未连接好时,并且不确定电路没有发生短路的情况下,开关必须是断开的,防止烧坏电路元件;闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,目的也是防止电路中电流过大,烧坏电路元件。故答案为:断开;阻值最大
【分析】根据实物连接的正确方法和滑动变阻器的作用进行分析
10.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:①为了减小误差;②是为了寻找规律.在“测量小灯泡不同电压下的电功率”的实验中,多次测量的目的是   (选填“①”或“②”);在“用电压表和电流表测量导体的电阻”的实验中,多次测量的目的是   (选填“①”或“②”)。
【答案】②;①
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量电功率的实验是为了研究功率与电压、电流的关系,因此多次测量是为了寻找普遍规律;“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。故答案为:②;①
【分析】测量性实验为了减小误差或者寻找规律进行多次测量,如果物理量是个恒量,多次测量求平均值可以减小实验误差;如果不是测量具体的物理量,而是寻找规律也采取多次测量,寻找普遍性。
11.在测量小灯泡电功率的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电功率,原理如图所示.小军读出电流表A1的示数为0.5A,而电流表A2的示数为0.2A,则小灯泡L两端的电压为    V,小灯泡的实际功率为    W.
【答案】3;0.6
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】由并联电路的特点知,流过定值电阻R0的电流IR0=IA1-IA2=0.5A-0.2A=0.3A,
电源电压U=IR0R0=0.3A×10Ω=3V,灯接在电源两端,灯泡两端的电压是3V;小灯泡的实际功率P="U" IL ="U" IA2 =3V× 0.2A =0.6W。
【分析】伏安法测电功率的探究实验。
三、实验探究题
12.(2020·赤峰)如图1所示,是小红做“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图1中的实验电路连接完整。
(2)团合开关后,小红发现电流表和电压表均有示数但都很小,且小灯泡发光很暗,其原因是   。
(3)根据实验测量的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化关系的图像,如图2所示。分析图像可知:小灯泡的额定功率是   W。
(4)小红利用图像计算出了小灯泡在不同电压下的电阻,发现小灯泡在不同电压下电阻不同,出现这一现象的原因是   。
【答案】(1)
(2)小灯泡的实际功率小于额定功率
(3)0.625
(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)电压表小灯泡并联测量小灯泡电压,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选0~3V量程,连接电路,如图所示:
;(2)小红发现电流表和电压表均有示数但都很小,说明电路连接完好,小灯泡发光很暗,是因为滑动变阻器在阻值最大处,小灯泡的实际功率小于额定功率。(3)由图2可知,当电压为额定电压为2.5V时,电流为0.25A,所以小灯泡的额定功率 (3)小灯泡在不同电压下电阻不同是,因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
【分析】(1)根据灯泡的额定电压选择电压表量程;(2)灯泡的亮度和实际电功率有关;(3)根据电压和电流的乘积计算电功率;(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
13.(2020·长春)如图甲所示是测量额定电压为6V的某电阻元件电功率的电路。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,直到电阻元件正常工作,记录实验数据并绘制I-U图像如图乙所示。由图像可知,电阻元件的额定功率为   W;
(3)分析图像发现,通过电阻元件的电流与其两端的电压不成正比,原因是   ;
(4)若在调节滑动变阻器的过程中,突然电流表示数变为零,电压表示数接近电源电压,分析可知   发生了断路。
【答案】(1)
(2)1.8
(3)电阻元件受温度影响不是定值
(4)电阻元件
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器在电路中应遵循“一上一下”的接法
;(2)由图像可知,该元件正常工作时的电流为0.3A,其额定功率 (3)分析图像发现,通过电阻元件的电流与其两端的电压不成正比,原因是“电阻元件受温度影响,其阻值不是定值”。(4)[若在调节滑动变阻器的过程中,突然电流表示数变为零,电压表示数接近电源电压,其原因极有可能是“电阻元件断路”,此时电压表被串联进入电路,造成电路中电阻过大,电流表示数几乎为零;又根据串联电路的分压原理可知,电压表其示数接近电源电压。
【分析】(1)测量元件功率的原理即为功率公式P=UI;利用功率公式P=UI求解即可;
(2)电阻的大小还与温度有关,一般来说,导体的温度越高,电阻越大;
(3)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
14.(2020·甘肃)在“测量小灯泡电功率”的实验中,老师给同学们准备了以下器材:
A.小灯泡(额定电压2.5V,电阻大约10Ω)
B.电流表A1(量程0~0.6A)
C.电流表A2量程0~3A)
D.电压表(量程0~3V,0~15V)
E.滑动变阻器“10Ω 1A”
F.滑动变阻器“50Ω 2A”
G.电源(电压恒为6V不变)
H.开关、导线若干
(1)本实验中应选择电流表   ;滑动变阻器   (均填仪器前字母);
(2)测量电路图如图甲所示,图乙实物电路中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(3)某探究小组将电路补充连接后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,但任意移动滑动变阻器的滑片时,电压表有示数且不变,灯泡亮度不变,具体故障原因是   ;
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,进行了多次测量,其中小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示为   A,小灯泡的额定功率为   W。
【答案】(1)B;F
(2)
(3)滑动变阻器连接了下面两个接线柱
(4)0.24;0.6
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)灯泡正常发光电流约为I= =0.25A
电流表选择量程0-0.6A,选择电流表A1(量程0~0.6A)。当灯泡正常发光时,电路的总电阻R总= =24Ω
变阻器连入电路的电阻R滑=R总-RL=24Ω-10Ω=14Ω
所以选择滑动变阻器“50Ω 2A”。(2)小灯泡的额定电压2.5V,电压表选择0-3V,电压表和灯泡并联,电流表串联在电路中,变阻器一上一下连接,如图所示:
;(3)灯泡发光较暗,电流表有示数说明电流太小,滑动变阻器的阻值太大,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变,说明滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上。(4)由图丙可知,电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.24A。小灯泡的额定功率为P额=ULI额=2.5V×0.24A=0.6W
【分析】(1)在量程允许的情况下选择小量程即可,滑动变阻器的电阻要比灯泡的阻值大,从而可以在更宽的范围内调节;
(2)(3)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(4)测量小灯泡功率的原理即为功率公式P=UI;利用功率公式P=UI求解即可。
15.(2020·鸡西)测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
(1)连接电路时开关应     ,电流表的量程应选 0 -     A.
(2)用笔画线代替导线,连接完整如图a所示的实物电路.
(3)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于     (选填“A”或“B”)端.
(4)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是     (写出一种即可).
(5)排除故障后,闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示,其读数为     V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向    
(选填“A”或“B”)移动.
(6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图c所示的I –
U图像.由图像可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是    
Ω,额定功率是     W.
【答案】(1)断开;0.6
(2)
(3)A
(4)小灯泡灯丝断或接触不良
(5)2.2;B
(6)10;0.5
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;由灯泡正常发光的电流约为I= =0.25A
所以电流表应使用0 0.6A量程;(2)小灯泡电功率的实验中,电流表应与灯泡串联,电路连接如图所示:
;(3)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于最大值A端;滑动变阻器在实验中的主要作用是调节灯泡两端电压;(4)灯泡不亮,电流表无示数,电路断路,灯泡断路时,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,电压表示数等于电源电压;(5)电压表使用0 3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V.要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向B端移动,使电压表的示数为2.5V;(6)由图象可知,当灯泡两端电压为1.5V时,对应电流为0.15A,可得此时灯泡电阻 由图象可知,当灯泡两端电压为2.5V,即灯正常发光时通过的电流I=0.2A,所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V 0.2A=0.5W
【分析】(1)(3)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;在量程允许的情况下选择小量程;
(2)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(4)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(5)结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数即可;
(6)结合用电器两端的电压和流过用电器的电流,利用欧姆定律求解用电器的电阻即可;测量小灯泡功率的原理即为功率公式P=UI;利用功率公式P=UI求解即可。
16.(2020·福建)“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为3.8V)定值电阻R0(阻值为10Ω)、开关及若干导线。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中未画出的两条导线补充完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于   (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是   或   ;
(4)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表A2示数为   A时小灯泡正常发光,电流表A1的示数如图丙,该示数为   A,则小灯泡的额定功率为   W。
【答案】(1)
(2)A
(3)小灯泡处断路;R0处短路
(4)0.38;0.70(或0.7);1.216
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图甲知,灯泡与R0并联,电压相等,灯泡额定电压为3.8V,灯泡正常发光时,通过电流表A2的电流I2= = =0.38A 0.6A
故电流表A2的量程选“0 0.6A”,对照图甲连接如下:
;(2)闭合开关前,滑片滑到阻值最大处,阻值最大处在A端。(3)闭合开关,发现灯不亮,可能是电路断路或并联部分出现短路,两电流表有示数且相同,说明是小灯泡处断路或R0处短路。(4)定值电阻与灯泡并联,它们两端的电压相等,当并联电压等于灯泡的额定电压UL=3.8V时,灯泡正常发光, 由(1)知,此时电流表A2的示数为0.38A,由图丙知,电流表A1的量程是0 3A,最小分度值是0.1A,电流表A1读数I1=0.7A,流过灯泡的电流IL=I1 I2=0.7A 0.38A=0.32A
灯泡的额定功率P=ULIL=3.8V×0.32A=1.216W
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端;
(3)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(4)结合题目给出的电流和电压值,利用功率公式求解功率的表达式即可。
17.(2020·岳阳)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整;
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于   端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,移动滑片,发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则该电路的故障可能是______(选填序号);
A.小灯泡短路 B.小灯泡开路 C.电流表开路
(4)排除故障后,通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为   W;
(5)实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路,测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U。则小灯泡额定功率表达式:P额=   (用U额、U、R0表示)。
【答案】(1)
(2)A
(3)B
(4)0.65
(5)
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率小于1W,通过小灯泡的电流小于I= =0.4A
电流表选择0-0.6A的量程,将电流表串联在电路中,如图所示:
;(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于阻值最大处,即A端。(3)A.小灯泡短路,电路中有电流,电流表有示数,电压表没有示数,不符合题意。
B.小灯泡开路,闭合开关,电路中没有电流,电流表没有示数,电压表串联在电路中,电压表有示数,符合题意。
C.电流表开路,电流表没有示数,电压表没有示数,不符合题意。
故答案为:B。(4)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,则灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.26A=0.65W(5)断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U,电压表测量电源电压,电阻R0两端的电压U0=U-U额
由串联电路电流的规律可知通过电路的电流I=I0=
小灯泡额定功率表达式P额=U额I=U额× =
【分析】(1)根据电功率和电压计算电流,根据电流大小选择量程连接电流表;(2)闭合开关前,滑片在阻值最大处;(3)当电压表示数较大,电流表无示数时,电压表测量的为断路;(4)利用电压和电流的乘积计算电功率;(5)只利用电压表测量电功率时,利用电压表测量灯泡电压和定值电阻的电压,结合串联电路电流关系计算电流,再利用电压和电流的乘积计算电功率。
18.(2020·镇江模拟)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为“2.5V”,正常发光时的电阻约为8Ω
(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数,经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了   (选填“短路”或“断路”);
(3)移动滑片 P 到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为   V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片 P 向   (选填“左”或“右”)端移动;
(4)移动滑片 P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的 I-U 图 像,由图像可计算出小灯泡的额定功率是   W。
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为 I额,定值电阻的阻值为 R0,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关 S、S2,断开开关 S1,调节滑动变阻器,,   ;
②闭合开关 S、S1,断开开关 S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为 P额=   
【答案】(1)
(2)断路
(3)2.2;右
(4)0.75
(5)使电流表的示数为I额;I额 (I- I额)R0
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)测量灯泡电功率时,电压表和灯泡并联,电流表和灯泡串联,灯泡的电流约为,电流表选择0-0.6A量程,如图 ;
(2)当电流表无示数,电压表示数较大时,电压表和电路串联了,说明灯泡断路了;
(3)根据电压表量程和指针位置,读数为2.2V,若测量额定功率,需使灯泡电压变大,滑动变阻器电阻滑片减小向右滑动;
(4)灯泡的额定电功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)只利用电流表测量电功率时,首先利用电流表测量灯泡的电流,使电流表示数为I额,再利用电流表测量灯泡和定值电阻的电流和,则灯泡的电功率为。
【分析】(1)根据灯泡的电压和电阻计算电流,旋转合适量程将电流表串联在电路中;
(2)当电流表无示数,电压表示数较大时,电压表测量的位置断路了;
(3)根据电压表选择的量程和指针位置读数;
(4)根据电压和电流的乘积计算电功率;
(5)利用电流表测量电功率时,根据电流表示数使用电器正常工作,再间接测量电压,从而计算电功率。
1 / 1人教版九年级物理上学期18.3测量小灯泡的电功率
一、单选题
1.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是(  )
A.手移动变阻器的滑片,眼观电流表
B.手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
2.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是下述的哪种(  )
A.变阻器总阻值太大 B.电压表量程太大
C.灯泡灯丝断开 D.电源电压太低
3.(2019·惠州模拟)13班的物理学霸邱浩威同学学习刻苦,善于思考,一次在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接,电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源两端的电压为6V且保持不变,电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器 的最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为0.5A.将A并关S闭合后,要保证电路中各个零件正常工作,以下说法正确的是(  )
A.通过电阻R的电路最大值为0.4A
B.滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω
C.电压表示数最大的变化量为2V
D.整个电路消耗的最大功率为1.8W
4.(沪科版物理九年级上学期 16.3 测量电功率 同步练习)如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分,其中小灯泡的铭牌不清,根据此图,可以直接研究的问题是(  )
A.测小灯泡正常发光的电阻 B.测小灯泡的实际电功率
C.测小灯泡消耗的电能 D.测小灯泡产生的热量
5.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”,他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡.将两灯串联起来,按照如图所示的电路开始了实验探究,闭合开关后,看见灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是(不考虑灯丝电阻值随温度的变化)(  )
A.R1>R2,P1>P2 B.R1<R2,P1<P2
C.R1>R2,P1<P2 D.R1<R2,P1>P2
6.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表.分析数据得到的下列结论,正确的是(  )
电压U/V 1.5 2 2.5 3
电流I/A 0.25 0.29 0.32 0.35
A.灯丝的电阻随电压增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
7.下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1. 2kW·h的是(  )
A.电视机 B.电冰箱 C.空调 D.台灯
二、填空题
8.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)伏安法测小灯泡电功率的实验原理是   .用   测出小灯泡两端的电压,用   测出通过小灯泡的电流,然后根据公式算出相应的功率;要测小灯泡的额定功率,可以用调节灯泡两端   的电压,使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压,读出此时的电流表的示数,就可以算出额定功率,此时灯泡   (选填“正常”或“不正常”)发光。
9.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)在测定小灯泡功率的实验中,连接电路时,开关应处于   (填“断开”或“闭合”)状态,闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处在   位置。
10.(人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:①为了减小误差;②是为了寻找规律.在“测量小灯泡不同电压下的电功率”的实验中,多次测量的目的是   (选填“①”或“②”);在“用电压表和电流表测量导体的电阻”的实验中,多次测量的目的是   (选填“①”或“②”)。
11.在测量小灯泡电功率的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电功率,原理如图所示.小军读出电流表A1的示数为0.5A,而电流表A2的示数为0.2A,则小灯泡L两端的电压为    V,小灯泡的实际功率为    W.
三、实验探究题
12.(2020·赤峰)如图1所示,是小红做“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图1中的实验电路连接完整。
(2)团合开关后,小红发现电流表和电压表均有示数但都很小,且小灯泡发光很暗,其原因是   。
(3)根据实验测量的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化关系的图像,如图2所示。分析图像可知:小灯泡的额定功率是   W。
(4)小红利用图像计算出了小灯泡在不同电压下的电阻,发现小灯泡在不同电压下电阻不同,出现这一现象的原因是   。
13.(2020·长春)如图甲所示是测量额定电压为6V的某电阻元件电功率的电路。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,直到电阻元件正常工作,记录实验数据并绘制I-U图像如图乙所示。由图像可知,电阻元件的额定功率为   W;
(3)分析图像发现,通过电阻元件的电流与其两端的电压不成正比,原因是   ;
(4)若在调节滑动变阻器的过程中,突然电流表示数变为零,电压表示数接近电源电压,分析可知   发生了断路。
14.(2020·甘肃)在“测量小灯泡电功率”的实验中,老师给同学们准备了以下器材:
A.小灯泡(额定电压2.5V,电阻大约10Ω)
B.电流表A1(量程0~0.6A)
C.电流表A2量程0~3A)
D.电压表(量程0~3V,0~15V)
E.滑动变阻器“10Ω 1A”
F.滑动变阻器“50Ω 2A”
G.电源(电压恒为6V不变)
H.开关、导线若干
(1)本实验中应选择电流表   ;滑动变阻器   (均填仪器前字母);
(2)测量电路图如图甲所示,图乙实物电路中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(3)某探究小组将电路补充连接后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,但任意移动滑动变阻器的滑片时,电压表有示数且不变,灯泡亮度不变,具体故障原因是   ;
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,进行了多次测量,其中小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示为   A,小灯泡的额定功率为   W。
15.(2020·鸡西)测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
(1)连接电路时开关应     ,电流表的量程应选 0 -     A.
(2)用笔画线代替导线,连接完整如图a所示的实物电路.
(3)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于     (选填“A”或“B”)端.
(4)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是     (写出一种即可).
(5)排除故障后,闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示,其读数为     V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向    
(选填“A”或“B”)移动.
(6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图c所示的I –
U图像.由图像可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是    
Ω,额定功率是     W.
16.(2020·福建)“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为3.8V)定值电阻R0(阻值为10Ω)、开关及若干导线。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中未画出的两条导线补充完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于   (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是   或   ;
(4)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表A2示数为   A时小灯泡正常发光,电流表A1的示数如图丙,该示数为   A,则小灯泡的额定功率为   W。
17.(2020·岳阳)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整;
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于   端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,移动滑片,发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则该电路的故障可能是______(选填序号);
A.小灯泡短路 B.小灯泡开路 C.电流表开路
(4)排除故障后,通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为   W;
(5)实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路,测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U。则小灯泡额定功率表达式:P额=   (用U额、U、R0表示)。
18.(2020·镇江模拟)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为“2.5V”,正常发光时的电阻约为8Ω
(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数,经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了   (选填“短路”或“断路”);
(3)移动滑片 P 到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为   V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片 P 向   (选填“左”或“右”)端移动;
(4)移动滑片 P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的 I-U 图 像,由图像可计算出小灯泡的额定功率是   W。
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为 I额,定值电阻的阻值为 R0,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关 S、S2,断开开关 S1,调节滑动变阻器,,   ;
②闭合开关 S、S1,断开开关 S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为 P额=   
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】由于滑动变阻器的作用是调节小灯泡两端的电压,故在用手调节滑动变阻器的滑片时,眼睛应观察电压表示数的变化,当电压表示数达到小灯泡的额定电压时,再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。故选B
【分析】用手调节滑片时,眼要观察电压表的示数,伏安法测功率考查的重点在实验的原理、电路图、实物图、电表读数及额定功率的计算这几个方面。
2.【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A、如果其它元件规格符合要求的情况下,滑动变阻器总阻值太大,当滑动变阻器阻值变小时,电压表示数能达到灯泡的额定电压值,不符合题意;B、电压表量程太大,只是指针偏转角度小,能使电压表达到灯泡的额定电压,不符合题意;C、小灯泡灯丝断开,电路开路灯泡不发光,不符合题意;D、如果电源电压太低,低于灯泡的额定电压,即使滑动变阻器连入电路的阻值为零时,电压表示数也不会达到灯泡额定电压,符合题意。故选D
【分析】首先确定这里的电路连接是正确的,不是连接故障问题,而是器材的规格问题,从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑。影响电压表的示数的原因只有两个,一是电源电压的大小,二是变阻器的阻值,因此,在阻值调节后仍不能达到额定电压,就说明电源电压可能太低了。
3.【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图知,R与R0串联在电路中,电流表测电路中电流,电压表测R两端电压.
电压表量程0 3V,当其示数最大时,通过R电流最大,电路中电流最大,
所以I最大= = =0.3A<0.5A,串联电路中电流处处相等,所以满足小于变阻器允许通过的最大电流,所以通过R的最大电流值也是0.3A,故A不符合题意;此时变阻器连入的阻值最小,由串联电路特点和欧姆定律可得其最小值为:R0最小= R= 10Ω=10Ω,故B不符合题意;
此时电路消耗的电功率最大,由P=UI可得:P最大=UI最大=6V×0.3A=1.8W,故D符合题意;(2)当变阻器连入电路的阻值最大时,电路中电流最小,由欧姆定律可得:I最小= = =0.2A,此时电压表示数最小:UR最小=I最小R=0.2A×10Ω=2V,所以电压表示数最大的变化量为3V 2V=1V,故C不符合题意.
故答案为:D.
【分析】(1)已知电阻R0允许消耗的最大电流,由串联电路特点和电流表量程分析可得通过R的最大电流;此时变阻器连入阻值最小,电路消耗功率最大,由欧姆定律和P=UI计算R0的最小值以及电路的功率最大值;根据欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻;滑动变阻器消耗最大功率时的电阻,根据串联电路特点和欧姆定律,利用P=I2R求出最大功率的表达式,求出最大功率;(2)当滑动变阻器全部接入电路时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流,求出电压表的示数,从而得出电压表示数最大的变化量;根据以上得出答案.
4.【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:A、据图能看出,该题能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流来,故据公式R=可以计算出灯泡的实际电阻,由于电阻受温度的影响,故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的,故该选项错误;
B、知道灯泡的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率,故该选项正确;
C、由于在测量小灯泡消耗的实际电能,需要用到时间,故在这里没有涉及到时间,故该选项错误;
D、由于在测量小灯泡消耗的实际热量,需要用到时间,故在这里没有涉及到时间,故该选项错误;
故选B.
【分析】(1)电阻的大小受温度的影响,在不同温度下,导体的电阻的大小是不同的;
(2)知道用电器的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出实际功率;
(3)据公式Q=I2Rt和W=UIt可知,若想计算出小灯泡消耗的电能和产生的热量必须要知道通电时间.
5.【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解:灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,因为灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,所以L2的实际功率比L1的实际功率大.
由于两灯是串联,我们根据P=I2R可知,在电流相同的情况下,用电器的电功率与阻值成正比,所以R2>R1.
因为两灯的额定电压U相同,根据P=可知,电功率与电阻成反比.由于R1<R2,所以P1>P2.
故选 D.
【分析】由两个灯泡的亮度情况得出二者的电功率关系,然后根据P=I2R得出二者的电阻关系,最后根据P=得出二者的额定功率关系.
6.【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A、由表中数据可知,随电压U的增大, 逐渐变大,即灯丝电阻随电压增大而增大,故A错误;B、由表中数据知,灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.32A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W,故B正确;C、灯泡在额定电压下的功率为额定功率,不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率,故C错误;D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大,不是定值,由 可知:通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,故D错误。故选B
【分析】根据表中数据,找出电压与对应的电流,求出 ,从而得出电阻随电压变化的关系,并判断通过灯泡的电流与它两端的电压是否成正比;灯泡在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据找出灯泡额定电压对应的电流,然后由公式P=UI求出灯泡的额定功率。
7.【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】空调的功率大约是1000W,电冰箱的功率大约是100W;电视机的功率大约是200W;台灯的功率大约是20W;正常工作一小时耗电接近1. 2kW·h,此用电器的功率是1200W。
故选C。
【分析】在此题中了解用电器的功率是解决此题的关键。
8.【答案】P=UI;电压表;电流表;滑动变阻器;正常
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】用电压表测灯的电压,用电流表测灯的电流,故实验原理是P=UI。测量小灯泡的额定功率是,可以调节滑动变阻器接入电路中的阻值,从而改变灯泡两端的电压,当灯泡两端的电压为额定电压时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的功率为额定功率。故答案为P=UI,电压表,电流表,滑动变阻器,正常
【分析】测电功率的实验原理:P=UI,根据测电功率的实验原理可知,用电压表测量灯泡两端电压,电流表测量通过灯泡中的电流。测小灯泡额定功率时,移动滑片的位置,使电压表的示数等于灯泡的额定电压,灯泡只有在额定电压下工作时,才称为正常工作。
9.【答案】断开;阻值最大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】实物电路未连接好时,并且不确定电路没有发生短路的情况下,开关必须是断开的,防止烧坏电路元件;闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,目的也是防止电路中电流过大,烧坏电路元件。故答案为:断开;阻值最大
【分析】根据实物连接的正确方法和滑动变阻器的作用进行分析
10.【答案】②;①
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量电功率的实验是为了研究功率与电压、电流的关系,因此多次测量是为了寻找普遍规律;“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。故答案为:②;①
【分析】测量性实验为了减小误差或者寻找规律进行多次测量,如果物理量是个恒量,多次测量求平均值可以减小实验误差;如果不是测量具体的物理量,而是寻找规律也采取多次测量,寻找普遍性。
11.【答案】3;0.6
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】由并联电路的特点知,流过定值电阻R0的电流IR0=IA1-IA2=0.5A-0.2A=0.3A,
电源电压U=IR0R0=0.3A×10Ω=3V,灯接在电源两端,灯泡两端的电压是3V;小灯泡的实际功率P="U" IL ="U" IA2 =3V× 0.2A =0.6W。
【分析】伏安法测电功率的探究实验。
12.【答案】(1)
(2)小灯泡的实际功率小于额定功率
(3)0.625
(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)电压表小灯泡并联测量小灯泡电压,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选0~3V量程,连接电路,如图所示:
;(2)小红发现电流表和电压表均有示数但都很小,说明电路连接完好,小灯泡发光很暗,是因为滑动变阻器在阻值最大处,小灯泡的实际功率小于额定功率。(3)由图2可知,当电压为额定电压为2.5V时,电流为0.25A,所以小灯泡的额定功率 (3)小灯泡在不同电压下电阻不同是,因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
【分析】(1)根据灯泡的额定电压选择电压表量程;(2)灯泡的亮度和实际电功率有关;(3)根据电压和电流的乘积计算电功率;(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
13.【答案】(1)
(2)1.8
(3)电阻元件受温度影响不是定值
(4)电阻元件
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器在电路中应遵循“一上一下”的接法
;(2)由图像可知,该元件正常工作时的电流为0.3A,其额定功率 (3)分析图像发现,通过电阻元件的电流与其两端的电压不成正比,原因是“电阻元件受温度影响,其阻值不是定值”。(4)[若在调节滑动变阻器的过程中,突然电流表示数变为零,电压表示数接近电源电压,其原因极有可能是“电阻元件断路”,此时电压表被串联进入电路,造成电路中电阻过大,电流表示数几乎为零;又根据串联电路的分压原理可知,电压表其示数接近电源电压。
【分析】(1)测量元件功率的原理即为功率公式P=UI;利用功率公式P=UI求解即可;
(2)电阻的大小还与温度有关,一般来说,导体的温度越高,电阻越大;
(3)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
14.【答案】(1)B;F
(2)
(3)滑动变阻器连接了下面两个接线柱
(4)0.24;0.6
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)灯泡正常发光电流约为I= =0.25A
电流表选择量程0-0.6A,选择电流表A1(量程0~0.6A)。当灯泡正常发光时,电路的总电阻R总= =24Ω
变阻器连入电路的电阻R滑=R总-RL=24Ω-10Ω=14Ω
所以选择滑动变阻器“50Ω 2A”。(2)小灯泡的额定电压2.5V,电压表选择0-3V,电压表和灯泡并联,电流表串联在电路中,变阻器一上一下连接,如图所示:
;(3)灯泡发光较暗,电流表有示数说明电流太小,滑动变阻器的阻值太大,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变,说明滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上。(4)由图丙可知,电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.24A。小灯泡的额定功率为P额=ULI额=2.5V×0.24A=0.6W
【分析】(1)在量程允许的情况下选择小量程即可,滑动变阻器的电阻要比灯泡的阻值大,从而可以在更宽的范围内调节;
(2)(3)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(4)测量小灯泡功率的原理即为功率公式P=UI;利用功率公式P=UI求解即可。
15.【答案】(1)断开;0.6
(2)
(3)A
(4)小灯泡灯丝断或接触不良
(5)2.2;B
(6)10;0.5
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;由灯泡正常发光的电流约为I= =0.25A
所以电流表应使用0 0.6A量程;(2)小灯泡电功率的实验中,电流表应与灯泡串联,电路连接如图所示:
;(3)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于最大值A端;滑动变阻器在实验中的主要作用是调节灯泡两端电压;(4)灯泡不亮,电流表无示数,电路断路,灯泡断路时,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,电压表示数等于电源电压;(5)电压表使用0 3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V.要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向B端移动,使电压表的示数为2.5V;(6)由图象可知,当灯泡两端电压为1.5V时,对应电流为0.15A,可得此时灯泡电阻 由图象可知,当灯泡两端电压为2.5V,即灯正常发光时通过的电流I=0.2A,所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V 0.2A=0.5W
【分析】(1)(3)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;在量程允许的情况下选择小量程;
(2)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(4)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(5)结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数即可;
(6)结合用电器两端的电压和流过用电器的电流,利用欧姆定律求解用电器的电阻即可;测量小灯泡功率的原理即为功率公式P=UI;利用功率公式P=UI求解即可。
16.【答案】(1)
(2)A
(3)小灯泡处断路;R0处短路
(4)0.38;0.70(或0.7);1.216
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图甲知,灯泡与R0并联,电压相等,灯泡额定电压为3.8V,灯泡正常发光时,通过电流表A2的电流I2= = =0.38A 0.6A
故电流表A2的量程选“0 0.6A”,对照图甲连接如下:
;(2)闭合开关前,滑片滑到阻值最大处,阻值最大处在A端。(3)闭合开关,发现灯不亮,可能是电路断路或并联部分出现短路,两电流表有示数且相同,说明是小灯泡处断路或R0处短路。(4)定值电阻与灯泡并联,它们两端的电压相等,当并联电压等于灯泡的额定电压UL=3.8V时,灯泡正常发光, 由(1)知,此时电流表A2的示数为0.38A,由图丙知,电流表A1的量程是0 3A,最小分度值是0.1A,电流表A1读数I1=0.7A,流过灯泡的电流IL=I1 I2=0.7A 0.38A=0.32A
灯泡的额定功率P=ULIL=3.8V×0.32A=1.216W
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端;
(3)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(4)结合题目给出的电流和电压值,利用功率公式求解功率的表达式即可。
17.【答案】(1)
(2)A
(3)B
(4)0.65
(5)
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率小于1W,通过小灯泡的电流小于I= =0.4A
电流表选择0-0.6A的量程,将电流表串联在电路中,如图所示:
;(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于阻值最大处,即A端。(3)A.小灯泡短路,电路中有电流,电流表有示数,电压表没有示数,不符合题意。
B.小灯泡开路,闭合开关,电路中没有电流,电流表没有示数,电压表串联在电路中,电压表有示数,符合题意。
C.电流表开路,电流表没有示数,电压表没有示数,不符合题意。
故答案为:B。(4)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,则灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.26A=0.65W(5)断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U,电压表测量电源电压,电阻R0两端的电压U0=U-U额
由串联电路电流的规律可知通过电路的电流I=I0=
小灯泡额定功率表达式P额=U额I=U额× =
【分析】(1)根据电功率和电压计算电流,根据电流大小选择量程连接电流表;(2)闭合开关前,滑片在阻值最大处;(3)当电压表示数较大,电流表无示数时,电压表测量的为断路;(4)利用电压和电流的乘积计算电功率;(5)只利用电压表测量电功率时,利用电压表测量灯泡电压和定值电阻的电压,结合串联电路电流关系计算电流,再利用电压和电流的乘积计算电功率。
18.【答案】(1)
(2)断路
(3)2.2;右
(4)0.75
(5)使电流表的示数为I额;I额 (I- I额)R0
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)测量灯泡电功率时,电压表和灯泡并联,电流表和灯泡串联,灯泡的电流约为,电流表选择0-0.6A量程,如图 ;
(2)当电流表无示数,电压表示数较大时,电压表和电路串联了,说明灯泡断路了;
(3)根据电压表量程和指针位置,读数为2.2V,若测量额定功率,需使灯泡电压变大,滑动变阻器电阻滑片减小向右滑动;
(4)灯泡的额定电功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)只利用电流表测量电功率时,首先利用电流表测量灯泡的电流,使电流表示数为I额,再利用电流表测量灯泡和定值电阻的电流和,则灯泡的电功率为。
【分析】(1)根据灯泡的电压和电阻计算电流,旋转合适量程将电流表串联在电路中;
(2)当电流表无示数,电压表示数较大时,电压表测量的位置断路了;
(3)根据电压表选择的量程和指针位置读数;
(4)根据电压和电流的乘积计算电功率;
(5)利用电流表测量电功率时,根据电流表示数使用电器正常工作,再间接测量电压,从而计算电功率。
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